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1、手机处理器/结构指令集目前，市场上有 Xscale、 arm、 OMAP 等 手 机 微 处 理 器 ， 其 中 Xscale 微处 理 器 的 系 列 有 PXA210(代 号 Sabinal)/PXA25x(代 号 Cotulla), PXA26x 与 PXA27x(代 号 Bulverde)等 ， arm 的 系 列 有 ARM7、 ARM9、 ARM9E 和ARM10 等 系 列 ， OMAP 有 OMAP730、 OMAP3630 等 。Xscale 微 处 理 器 ：名称 性能特点 举例PXA210(代 号Sabinal)低 电 耗、高 性 能 32 位 英 特 尔® XS
2、cale® 核 心 CPU（133 和 200 MHz）遵 从 ARM* 结 构 v.5TE 并 且 应 用 编 码 与 英 特 尔® SA-1110 处 理 器 兼 容，便 于 快 速 升 级 英 特 尔® 超 流 水 线 RISC 技 术，使 用 先 进 的 英 特 尔 0.18 微 米 工 艺 ，从 而 以 低 电 耗 实 现 高 核 心 速 度英 特 尔® 媒 体 处 理 技 术，包 含 40 位 累 加 器 和 16 位 SIMD 以 增 强 音 频 视 频 解 码 性 能低 电 耗：采 用 节 电 和 高 速 模 式 以 延 长 电 池 寿 命 32
3、 KB 数 据 和 32 KB 指 令 高 速 缓 存 2 KB 微 型 数 据 高 速 缓 存 用 于 流 式 数 据PXA25x(代 号Cotulla)PXA25x 系列包括 PXA250 和 PXA255。PXA250 是 Intel 第一代XScale 处理器。 有三种主频选择：200 MHz、300 MHz 和 400 MHz。 2003 年，版本为 C0 的PXA250 更名为 PXA255。主要不同是双总线使数据传输更快，低电压(1.3 V 400 MHz)和回写数据缓存功能。PXA250 和 PXA255PXA26x PXA26x 系 列 在 处 理 器 中 直 接 集 成了
4、闪 存 。 一 个 完 整 的 PXA26x 产品 由 1 枚 处 理 核 心 和 1 到 2 枚 闪存 芯 片 共 同 组 成 ， 对 应PXA260 和 PXA261-PXA26316MB、 32MB 的 闪 存 配 置 方 案 ，这 种 方 式 分 别 比 传 统 的 分 离 封 装 方案 节 省 了 56%和 65%的 空 间 占 用 。不 过 ， 板 载 闪 存 也 将 占 用 6 个Bank 中 的 一 个 ， 若 该 系 统 集 成 了4Bank、 256MB 容 量 的 SDRAM，那 么 仅 剩 1 个 Bank 可 供 给CF/PCMCIA 插 槽 或 其 他 类 似 的
5、设备 使 用PXA27x PXA27x 最 大 的 改 进 就 是 采 用 0.13 微米 制 造 工 艺 ， 时 钟 频 率 提 升 至 624MHz的 高 水 平 。 其 次 ， PXA270x 首 次 引 入Intel 的 无 线 MMX 技 术 ， 它 是 一 套 64位 的 SIMD 指 令 集 ， 这 些 指 令 集 可 有 效增 强 视 频 、 3D 图 形 、 音 频 以 及 其 他SIMD 元 素 的 处 理 效 率 ， 显 著 改 善 了 多媒 体 处 理 性 能PXA270 和 PXA271-PXA272 处理器arm 系 列名称 性能特点 举例ARM7 ARM7 系列为
6、低功耗的 32 位 RISC 处理器,最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7 内核是0.9MIPS/MHz 的三级流水线和冯诺伊曼结构,arm7 没有 mmu,arm720T 是 MMU的,ARM7TDMI 提供了非常好的性能功耗比。它包含了 THUMB 指令集快速乘法指令和 ICE 调试技术的内核ARM7TDMIARM9 (1)32bit 定点 RISC 处理器，改进型ARMThumb 代码交织，增强性乘法器设计。支持实时(real-time)调试；(2)片内指令和数据 SRAM，而且指令和数据的存储器容量可调；(3)片内指令和数据高速缓冲器(cache) 容量从 4K 字节到
7、 1M 字节；(4)设置保护单元(protcction unit)，非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护；(5)采用 AMBA AHB 总线接口，为外设提供统一的地址和数据总线；(6)支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持；(7)支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学，而且支持 BIST(built-in-self-test)；ARM9TDMI 和 ARM9E-S(8)支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据。ARM10 ARM10 采用 ARMV5T，六级流水处理，指令与数据分离的 Cache 结构，平均功耗为 IOO OMW，时钟速度为30OMHZ，每条指令平均执行 1
8、.2 周期。OMAP 系 列名称 性能特点OMAP730 集 成 了 ARM926TEJ 应 用 处理 器 和 TI 的 GSM/GPRS 数字 基 带 的 单 芯 片 处 理 器 。 由 于集 成 了 40 个 外 设 在 单 芯 片 中 ,基 于 OMAP730 的 设 计 只 需要 上 代 处 理 器 一 半 的 板 级 空 间 。此 外 OMAP730 具 有 独 特 的SRAM frame buffer 用 于 提 高流 媒 体 和 应 用 程 序 的 处 理 性能 。 OMAP730 处 理 器 还 提 供复 杂 的 硬 件 加 密 功 能 ， 包 括 加密 的 引 导 程 序 ，
9、 操 作 的 加 密 模式 ， 加 密 的 RAM 和 ROM，并 对 一 些 加 密 标 准 提 供 硬 件 加速 。结构指令集:1、定义：指令集也称为复杂指令集，英文名是 CISC，（Complex Instruction Set Computer 的缩写）。在 CISC 微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。其实它是英特尔生产的 x86系列（也就是 IA-32 架构） CPU 及其兼容 CPU，如 AMD、VIA 的。即使是现在新起的 X86-64（也被成 AMD64）都是
10、属于 CISC 的范畴。 要知道什么是指令集还要从当今的 X86 架构的 CPU 说起。X86 指令集是Intel 为其第一块 16 位 CPU(i8086)专门开发的，IBM1981 年推出的世界第一台PC 机中的 CPUi8088(i8086 简化版) 使用的也是 X86 指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了 X87 芯片，以后就将 X86 指令集和 X87 指令集统称为 X86 指令集。 虽然随着 CPU 技术的不断发展，Intel 陆续研制出更新型的 i80386、i80486直到过去的 PII 至强、PIII 至强、Pentium 3，最后到今天的 Pentium 4 系列
11、、至强（不包括至强 Nocona），但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以 Intel 公司所生产的所有 CPU 仍然继续使用 X86 指令集，所以它的 CPU 仍属于 X86 系列。由于 Intel X86 系列及其兼容 CPU（如 AMD Athlon MP、）都使用 X86 指令集，所以就形成了今天庞大的 X86 系列及兼容 CPU 阵容。x86CPU 目前主要有 intel 的服务器 CPU和 AMD 的服务器 CPU 两类。 2、 RISC 指令集RISC 是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写，
12、中文意思是“精简指令集”。它是在 CISC 指令系统基础上发展起来的，有人对 CISC 机进行测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的 20，但在程序中出现的频度却占 80。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使处理器的研制时间长，成本高。并且复杂指令需要复杂的操作，必然会降低计算机的速度。基于上述原因，20 世纪 80 年代 RISC 型 CPU 诞生了，相对于 CISC 型 CPU ,RISC 型 CPU 不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”，大大增加了并行处理能力。RISC 指令集是高性能 CPU 的发展方向。它
13、与传统的 CISC(复杂指令集)相对。相比而言，RISC 的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用 RISC 指令系统的 CPU。RISC 指令系统更加适合高档服务器的操作系统 UNIX，现在 Linux 也属于类似 UNIX 的操作系统。RISC 型 CPU 与 Intel 和 AMD 的 CPU 在软件和硬件上都不兼容。 目前，在中高档服务器中采用 RISC 指令的 CPU 主要有以下几类：PowerPC 处理器、SPARC 处理器、PA-RISC 处理器、MIPS 处理器、A
14、lpha处理器。 3、ARMARM 微处理器的指令集是加载/存储型的，也即指令集仅能处理寄存器中的数据，而且处理结果都要放回寄存器中，而对系统存储器的访问则需要通过专门的加载/存储指令来完成。ARM 微处理器的指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令。具体的指令描述如下：助记符 指令功能描述ADC 带进位加法指令ADD 加法指令AND 逻辑与指令B 跳转指令BIC 位清零指令BL 带返回的跳转指令BLX 带返回和状态切换的跳转指令BX 带状态切换的跳转指令CDP 协处理器数据操作指令CMN 比较反值指令CMP 比较指令EOR 异或
15、指令LDC 存储器到协处理器的数据传输指令LDM 加载多个寄存器指令LDR 存储器到寄存器的数据传输指令MCR 从 ARM 寄存器到协处理器寄存器的数据传输指令MLA 乘加运算指令MOV 数据传送指令MRC 从协处理器寄存器到 ARM 寄存器的数据传输指令MRS 传送 CPSR 或 SPSR 的内容到通用寄存器指令MSR 传送通用寄存器到 CPSR 或 SPSR 的指令MUL 32 位乘法指令MLA 32 位乘加指令MVN 数据取反传送指令ORR 逻辑或指令RSB 逆向减法指令RSC 带借位的逆向减法指令SBC 带借位减法指令STC 协处理器寄存器写入存储器指令STM 批量内存字写入指令STR 寄存器到存储器的数据传输指令SUB 减法指令SWI 软件中断指令SWP 交换指令TEQ 相等测试指令TST 位测试指令
